《桥梁工程概论》课程设计 第18页
由内插法可得,距支座中心h/2处的剪力效应V'd为
??598.3179?128.4446???10.5?0.7??'Vd???128.4446??566.9930kN
10.5??
'' 则,Vcs?0.6Vd?0.6?566.9930?340.1958kN
'' Vsb?0.4Vd?0.4?566.9930=226.7972kN
表4.1 弯起钢筋的位置与承担的剪力值计算表
钢筋排次 1 2 3 4 5 弯起钢筋距支座中心距离(m) 1.213 2.345 3.4 4.382 5.297 承担的剪力值(KN) 226.7972 201.4768 145.6042 93.5323 45.2607 4.3.2 各排弯起钢筋的计算
与斜截面相交的弯起钢筋的抗剪承载力按下式计算:
?3Vsb?0.75?10fsdsin?s
式中, fsd—弯起钢筋的抗拉设计强度(MPa)
Asb——在一个弯起钢筋平面内弯起钢筋的总面积(mm2) ?s——弯起钢筋与构件纵向轴线的夹角
fsd=280MPa,?s=45°,所以各排弯起钢筋的面积计算公式如下:
Asb??oVsb0.75?10fsdsin?s?3?Vsb0.75?10?3?280?sin45??Vsb0.14857
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计算得每排弯起钢筋的面积如下表:
表4.2每排弯起钢筋面积计算表
每排弯起钢筋计算面弯起排数 1 2 3 4 5 积Asb(mm) 2每排弯起钢筋实际弯起钢筋数目 2?36 2?36 2?28 2?28 2?16 '面积Asb(mm2) 1526.9341 1356.4623 980.2948 629.7146 296.7470 2035.8 2035.8 1232 1232 402.1 在靠近跨中处,增设2?16的辅助斜钢筋,面积为402.1mm2
4.3.3主筋弯起后持久状况承载力极限状态正截面承载力验算
计算每一弯起截面的抵抗弯矩时,由于钢筋根数不同,则钢筋的重心位置也不同,有效高度ho的值也不同。为了简化计算,可用同一数值,影响不会很大。
2?36钢筋的抵抗弯矩M1为
3?4ho?)=2?280?10?10.179?10?(1.2151? M1?2fsA(s1x0.0724522)?671.99kN?m
2?28钢筋的抵抗弯矩M2为
M2?2fsA(ho?s1x2=2?280?10?6.158?10)3?4?(1.2151?0.072452)=406.53kN?m
跨中截面的钢筋抵抗弯矩?M为
?M?280?10?85.7?103?4?(1.2151?0.072452)?2828.83kN
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全梁抗弯承载力校核见图4.3 全梁抗弯承载力验算图示
第一排钢筋弯起处正截面承载力为
M1'?2828.83?2?671.99?2?406.53?671.79kN 第二排钢筋弯起处正截面承载力为
M2'?2828.83?1?671.99?2?406.53?1343.78kN 第三排钢筋弯起处正截面承载力为
M3'?2828.83?2?406.53?2015.77kN 第四排钢筋弯起处正截面承载力为
M4'?2828.83?1?406.53?2422.3kN 第五排钢筋弯起处正截面承载力为
M'5?2828.83kN
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4.4 箍筋设计
箍筋间距计算公式为SV??1?30.2?10(2?0.6P)fcu,kAsvfsvbho(??oAVd)222?62
式子中,?1——异号弯矩影响系数,取1.0
?3——受压翼缘板的影响系数,取值1.1
P——斜截面内纵向受拉钢筋百分率,P=100ρ,ρ=AS/(bho),当 P>2.5时,取P=2.5
Asv——同一截面上箍筋的总截面面积(mm2)
fsv——箍筋的抗拉强度设计值,选用R235钢筋,则fsv=195MPa b——用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的梁腹宽度(mm) ho——用于抗剪配筋设计的最大剪力截面的有效高度(mm) ?——用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值分配于混凝土和箍筋 共同承担的分配系数,取值为0.6 Vd——用于抗剪配筋设计的最大剪力设计值(kN)
选用2?10双肢箍筋,则面积Asv=1.57cm;距支座中心ho/2处是主筋为 2?36,As=20.36cm2;有效高度
ho=140-3-d/2=140-3-3.6/2=135.2cm;ρ
2
=AS/(bho)=20.36×100%/(18×135.2)=0.837%,则P=100?=0.837,最大剪力设计值
Vd=598.3179kN
把相应参数值代入上式得
Sv?1.0?1.1?0.2?1022?6?(2?0.6?0.837)?40?157?195?180?135222(0.6?1.0?598.3179)?300mm参照有关箍
筋的构造要求,选用Sv=250mm
在支座中心向跨中方向长度不小于1倍梁高(140cm)范围内,箍筋间距取用100mm由上
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述计算,箍筋的配置如下:全梁箍筋的配置为2?10双肢箍筋,在由支座中心至距支点2.508m段,箍筋间距可取为100mm,其他梁段箍筋间距为250mm。 箍筋配筋率为:
当间距Sv?100mm时,?sv?Asv/(bSv)?157?100%/(100?180)?0.872%; 当间距Sv?250mm时,?sv?Asv/(bSv)?157?100%/(250?180)?0.349% 均满足最小配箍率R235钢筋不小于0.18%的要求。
4.5 斜截面抗剪承载力验算
斜截面抗剪强度验算位置为:(1)距支座中心h/2(梁高一半)处截面。(2)受拉区弯起钢筋弯起点处截面。(3)锚于受拉区的纵向主筋开始不受力处的截面。(4)箍筋数量或间距有改变处的截面。(5)构件腹板宽度改变处的截面。
图4.4斜截面抗剪验算截面图示